python当中的with关键字

news/2024/12/19 19:48:55/文章来源:https://www.cnblogs.com/smartljy/p/18617835

python当中的with关键字

Python 中 `with` 关键字的作用

with 关键字在 Python 中用于 上下文管理。它简化了资源的 获取和释放，特别是文件操作、数据库连接或网络套接字等资源。使用 with 语句时，可以确保在执行代码块时，资源会得到适当的管理和清理，即使在出现异常的情况下，也能保证资源正确释放。

什么是上下文管理器？

上下文管理器是实现了上下文管理协议的对象，简单来说，它需要实现两个特殊方法：

__enter__(self)：当执行进入 with 语句块时调用。
__exit__(self, exc_type, exc_value, traceback)：当执行离开 with 语句块时调用，无论代码是否成功执行，或者是否抛出了异常。

示例 1：使用 `with` 打开文件

在 Python 中，最常见的 with 用法就是文件操作。通常在处理文件时，你需要手动打开和关闭文件，但这样很容易出错，特别是当出现异常时。使用 with 语句可以自动帮我们处理文件的打开和关闭。

# 示例：使用 `with` 打开文件
with open('example.txt', 'w') as f:f.write("Hello, World!")# 不需要显式调用 f.close()，因为退出 'with' 语句块时会自动关闭文件。

内部执行过程：

进入上下文：open('example.txt', 'w') 表达式创建一个文件对象，__enter__ 方法会被调用。
退出上下文：当 with 语句块中的代码执行完毕（例如 f.write("Hello, World!")），__exit__ 方法会被调用，文件自动关闭。

示例 2：自定义上下文管理器

你也可以创建自己的上下文管理器，通过定义 __enter__ 和 __exit__ 方法来实现资源的管理。

class MyContextManager:def __enter__(self):print("进入上下文")return selfdef __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):print("退出上下文")if exc_type:print(f"发生了异常: {exc_value}")# 使用示例
with MyContextManager() as cm:print("在上下文中执行")# 如果取消注释以下行，将引发异常，但退出块仍会执行# raise ValueError("哎呀！")# 输出：
# 进入上下文
# 在上下文中执行
# 退出上下文
# 发生了异常: 哎呀！

解释：

__enter__：当进入 with 语句块时，__enter__ 方法会被调用，返回值会赋值给 as 后面的变量（在这个例子中是 cm）。
__exit__：当 with 语句块执行完毕时，无论成功与否，__exit__ 方法都会被调用。如果发生了异常，它会在 __exit__ 方法中被处理或记录。

示例 3：用于线程锁定（并发编程）

在多线程编程中，with 语句也经常用于管理锁，确保同一时刻只有一个线程能够访问共享资源。Python 的 threading.Lock 类本身就实现了上下文管理协议。

import threadinglock = threading.Lock()def critical_section():with lock:print("进入临界区")# 在临界区执行任务print("退出临界区")# 模拟多个线程
threads = []
for _ in range(5):t = threading.Thread(target=critical_section)threads.append(t)t.start()for t in threads:t.join()